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    空调闭式水系统水泵的扬程计算

    发布日期2015-10-09 11:43:531044

    空调闭式水系统水泵的扬程计算


            一、空调闭式水系统的扬程计算公式(对闭式水系统):
           ∑△h=Hf+Hd+Hm
         Hf、Hd——水系统沿程阻力和局部阻力损失Pa。
        Hm——设备阻力损失Pa。
         二、冷冻水泵扬程估算方法:
         这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成,因为这种系统是量常用的系统。
         1.冷水机组阻力:由机组制造厂提供,一般为60~100kPa。
         2.管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小,初投资省,但水泵运行能耗大;若取值小则反之。目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内,管径较大时,取值可小些。
         3.空调未端装置阻力:末端装置的类型有风机盘管机组,组合式空调器等。它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的,许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在20~50kPa范围内。
         4.调节阀的阻力:空调房间总是要求控制室温的,通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大,则阀门的控制性能好;若取值小,则控制性能差。阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S>0.3,于是,二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa。
         根据以上所述,可以粗略估计出一幢约100m高的高层建筑空调水系统的压力损失,也即循环水泵所需的扬程:
         1.冷水机组阻力:取80 kPa(8m水柱);
         2.管路阻力:取冷冻机房内的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力为50 kPa;取输配侧管路长度300m与比摩阻200 Pa/m,则磨擦阻力为300*200=60000 Pa=60 kPa;如考虑输配侧的局部阻力为磨擦阻力的50%,则局部阻力为60 kPa*0.5=30 kPa;系统管路的总阻力为50 kPa+60 kPa+30 kPa=140 kPa(14m水柱);
         3.空调末端装置阻力:组合式空调器的阻力一般比风机盘管阻力大,故取前者的阻力为45 kPa(4.5水柱);
         4.二通调节阀的阻力:取40 kPa(0.4水柱)。
         5.于是,水系统的各部分阻力之和为:80 kPa+140kPa+45 kPa+40 kPa=305 kPa(30.5m水柱);
         6.水泵扬程:取10%的安全系数,则扬程H=30.5m*1.1=33.55m。
    根据以上估算结果,可以基本掌握类同规模建筑物的空调水系统的压力损失值范围,尤其应防止因未经过计算,过于保守,而将系统压力损失估计过大,水泵扬程选得过大,导致能量浪费。
         ∑△h指的是系统最不利环路沿程阻力和局部阻力的和加上冷水机组阻力和末端装置的阻力。

         三、冷却水塔的水泵选择
         知道冷却水系统一般多是开式系统,它里面有个高差(又叫静水压力),这个值是水泵吸入最低点运送到最高点的高差,还是冷却水塔喷嘴到地面的高差,静水压力应该是水泵停止状态下,冷却塔静止液面到水泵或设备末端得高差。
         水泵扬程=管道沿程阻力+局部阻力+设备阻力+冷却塔布水器压力+布水器到集水器高差
         冷却塔布水器压力和喷雾压力是不是一个称呼!
         水塔扬程确定为,冷凝器60到100KPA,沿程和局部阻力为80到120PA每米,冷却塔喷雾压力50KPA,再加上冷却塔水的提升高度,再X个系K=1.1~1.2,不知道这样算出的扬程和实际的有多大的误差?
         冷凝器50到80KPA,沿程+局部阻力为300到500PA每米,冷却塔喷雾压力50KPA,再加上冷却塔水的提升高度,再X个系K=1.1~1.2,100KPA阻力的冷凝器,我做设计的时候几乎没有见过。
         假如是层流的话 ,系数为64/RE,.紊流为0.3164RE(—0.25),(不知道上标不显示,-0.25是在RE的上角),临界的RE为2320.动压的取值在2000到4000PA吧,流速取值一般在2到3之间差不多吧.这样算出这来的是沿程阻力,Hd/Hf小型住宅建筑为1~1.5,大型高层建筑为0.5~1,远距离(集中供冷)0.2~0.6.这样算出来的应该比较接近吧,如果是小型住宅的话300左右,设计多采用集中供冷,结果在200以下.以上的是闭式系统,开式的要加上静水压力。
         也不知道这样与实际的有多的差距?
         取300-500PA是考虑到水管上的阀门和管件,,一般设计使用沿程200PA-300PA,静水压力应该是水泵停止状态下,冷却塔静止液面到水泵或设备末端得高差。
         水泵扬程=管道沿程阻力+局部阻力+设备阻力+冷却塔布水器压力+布水器到集水器高差
         同意,还有系数1.1~1.2。
         四、冷却水塔扬程计算公式为:
         扬程=管路沿程阻力+管路局部阻力+冷凝器侧的阻力+冷却塔中水的提升高度(从冷却水塔的底部水池到喷淋器的高差*0.0098MPa)+冷却塔布水器喷头的喷雾压力(引风式玻璃钢冷却塔约为0.02---0.05MPa,水喷射冷却塔约等于0.08--0.15MPa)。
         举例说明如下:
         题:生活给水箱在地下室(-4.2米),通过DN65的管带到30米高的,屋顶水箱
         问:
       (1)这个生活给水泵杨程怎么算啊,还有这个流量是怎么计算?
       (2)直接给生活水箱的,DN65管道的流量怎么计算?
       (一)问题一解答过程:简单概述如下
        水泵扬程的组成:扬程=需要提升的高度+管道传送过程中压力损失+局部压力损失+安全余量
      (1)管道传送过程中压力损失:
        是指水流与管道内壁摩擦产生的压力降,需要用水力公式计算(结果精确);或者可以在给排水设计手册中水力损失查询(结果比较精确);或者依靠经验公式计算(结果一般,但是如果不是在实验室要求严格的数据分析用,对于工程实际中应用已经足够满足要求了),对有一定经验的设计人员一般都采用经验公式计算,对于在水流在合理流速内的管道传送过程中压力损失一般为管道长度的1/8~1/12,这里取1/10,即管道损失34*1/10=3.4M,需要提升的高度=30+4.2=34.2M。
      (2)局部压力损失
        是指水流通过阀门、弯头等产生的压力降,同样也有数据可查及公式计算,这里还是采用经验公式,约等于管道损失的0.5~0.9,因为这里管道较短,所以取上限0.9,局部压力损失=3.4*0.9=3M
      (3)安全余量:这里取3M。
      (4)水泵的扬程=34.2M+3.4M+3M+3M=43.4M
      (二)、问题二的解答过程
        问题二中直接给生活水箱的,那条DN65管道的流量怎么计算?
        其实很简单,送水管的流量就是水流速度(合理流速)×管路截面积(要注意的是单位要统一,不能出错)
       (1)DN65管路送